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深部煤岩体高温高压下的力学性质理论研究国内近年来随着埋藏在中、浅部煤炭资源的不断减少，以及机械化水平的提高，人们逐渐把目光转移到深部煤炭资源。
我国东部和中西部的一些大型国有矿井相继进入深部开采阶段，如大同、平顶山、阳泉等煤矿，未来几年内将不断有更多的˚大型煤矿进入800m以上的深部开采。
在深部开采中，煤岩体的力学性质发生了很大的改变，破坏机理也随之改变，最常见的是煤岩体流变和热损伤问题。
因此碰到了许多与浅部开采不同的工程问题。
随着采深的增加，矿山压力与温度都随之不断增加。
在深部条件下，地温常达到30˚C～50˚C,围压达到很大，工人作业条件差，巷道维护困难，发生冲击矿压的次数与强度将显著增加，但对采场顶板压力大小的影响并不突出。
岩石圈及岩石流变已成为大陆岩石圈研究的前沿和热点之一，受到国内外的科学家的重视。
1、高围压对岩石力学性质的影响在三向压缩条件下，随着围压的增大，岩石的屈服极限强度、强度峰值和残余强度都随之增大。
大部分岩石在一定的临界围压下出现屈服平台呈现塑性流动现象。
因此随着采深的增加，围压变大，煤岩体的极限强度变大，承载能力变强，岩石的韧性加强，使一些在浅部表现为比较坚硬的岩石在深部表现出软岩的大变形、大地压、难维护特征。
深部开采中，在自重应力和构造应力作用下，围压相比浅部高出很多，岩石承载能力和参与强度变大，脆性向延性转化，流变现象明显，破坏机理与浅部有较大区别。
王绳祖等对岩石的脆——韧性及塑性流动网络进行了深入的理论和实验研究。
他指出，随着矿物组成、粒度、流变、压力、应变速率、液体介质因素的变化，岩石有脆性—>半脆性——>半延性——>延性转化,这种变化过程涉及力学行为、宏观结构和微观物理机制，尤其是岩石共轭剪断网络和塑性流动网络的实验成果不仅深化了脆-韧性转化认识，同时为岩层多层模和塑性流动网络关系提供了实验依据。
对辉绿岩、辉长岩和石灰岩的脆-韧性转化，高温高压实验结果与上述结论是一致的。
大采深矿井岩体工程地质力学特征、底板岩体变形破坏特征下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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深部开采原生煤岩组合体围压卸荷致裂特征及破裂模式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着我国煤炭资源的逐渐枯竭，深部开采已成为一种重要的采煤方式。
而原生煤岩组合体在深部开采中的围压卸荷致裂特征及破裂模式是一个重要的研究方向。
本文将针对这一问题展开探讨。
围压卸荷是指在岩石或矿体中施加一定的围压载荷，当载荷被去除或减小时，岩石或矿体将发生裂隙扩展或破坏的现象。
在深部开采过程中，由于采空区的存在以及地表载荷的作用，原生煤岩组合体存在着一定的围压状态。
当深部开采进行时，岩体的围压状态将发生变化，卸荷现象也将随之出现。
围压卸荷过程中，岩体的裂隙扩展与破坏将对采煤工作面的稳定性和安全性产生影响。
深部开采原生煤岩组合体围压卸荷致裂特征主要表现在以下几个方面。
首先是裂隙扩展的特征。
围压卸荷过程中，岩体裂隙将发生扩展，从而导致岩体的破坏。
这种裂隙扩展具有一定的规律性，可以通过实验及数值模拟等手段进行研究。
其次是破裂的模式。
深部开采原生煤岩组合体在围压卸荷过程中可能出现不同的破裂模式，如剪切破裂、张裂等。
不同的破裂模式对采煤工作面的稳定性有着不同的影响，因此研究破裂模式对于提高采煤效率和保障采煤安全具有重要意义。
针对深部开采原生煤岩组合体围压卸荷致裂特征及破裂模式，可以通过一系列实验研究和数值模拟来进行分析。
通过实验可对不同围压状态下的煤岩组合体进行力学性质的测定，从而了解围压卸荷过程中岩体的裂隙扩展特征及破裂模式。
通过数值模拟可以模拟不同围压状态下岩体的变形与破坏过程，进一步深入研究围压卸荷致裂特征及破裂模式。
深部开采原生煤岩组合体围压卸荷致裂特征及破裂模式是一个复杂而重要的问题。
通过深入研究这一问题，可以为深部开采中的安全生产提供理论支撑和技术指导，为煤炭资源的高效开采和利用做出贡献。
【字数达到要求】第二篇示例：一、引言深部开采原生煤岩组合体是一种具有复杂物理力学性质的多相介质，其围压卸荷现象对工程开采产生重要影响。
深部采区巷道变形机理与治理技术研究发布时间：2021-07-26T15:26:38.377Z 来源：《工程建设标准化》2021年4月8期作者：林具雷[导读] 徐庄煤矿东九采区下山巷道变形量大，表现为全断面来压，尤其以帮部的变形较为严重。
林具雷身份证号码：32032219801006**** 江苏省徐州市 221611 摘要：徐庄煤矿东九采区下山巷道变形量大，表现为全断面来压，尤其以帮部的变形较为严重。
通过分析巷道变形机理了解巷道破坏诱因和规律，为采取针对性治理方案提供理论支持。
治理该方案以“全断面协同承载”为核心控制理念，形成顶区“护”，提高整体性，保安全：帮部“限”，控制两帮位移，提高支护效能：巷道底板“控”，约束帮部挤压变形向底板传递：防止薄弱环节（留的底煤）受顶板垂直压力发生横向碎胀导致底板发生水平挤压剪涨鼓起，切断帮底角部位的水平向内推移。
研究取得的创新性成果对矿区内其它矿井复杂动压叠加巷道设计和修复具有示范作用和推广价值。
关键词：巷道；变形机理；治理技术；支护优化 1导言徐庄煤矿地质条件复杂，断层发育，开采应力水平较高，由于受7#、8#煤层工作面采动影响，造成三条下山及相关联络巷等巷道顶板下沉，两帮喷层多处开裂、片帮，巷道底鼓变形，影响行车行人安全，虽多次修复，上述问题仍重复出现。
徐庄矿东九三条下山坡度为17度，斜长约为2100米，2014年共修复2291米，占到全年修复量的50%，其中因东九猴车道整条巷道是在煤层中，损坏最为严重，局部重复多次修复，另外各甩道均有修复。
从东九猴车道上口到下口，巷道顶板整体下沉，工字钢变形严重；两帮喷层多处开裂，护表金属网撕裂，片帮严重；巷道底鼓变形，已不能满足猴车正常运行要求，导致局部生产系统瘫痪，给矿井的安全生产和行人的生命安全带来了很大的威胁。
2巷道变形诱因及破坏机理研究 2.1孤岛区域致使静压力集中徐庄矿东九采区行人、轨道、皮带三条下山位于一个长条形煤柱中，随着两侧工作面交替开采逐渐形成孤岛区域，在巷道的服务期间受多次工作面推移过程中的超前支承应力影响，采动影响较大，造成巷道维护困难。
煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术随着深部煤炭资源的不断开发以及深部矿井的建设,高地应力问题的出现成为危及井巷工程围岩体安全的主导因素,浅部开采的巷道支护理论及技术在深部开采巷道围岩受高应力状态下很难适应巷道围岩的稳定及支护问题,给巷道围岩稳定性及井巷施工安全提出了新的研究课题。
因此,对深部开采巷道围岩变形破坏特征以及对其支护加固技术等问题的研究显得尤为重要和迫切。
以此为出发点,本文结合国家自然科学基金面上项目“深部巷道围岩变形、破坏全过程及稳定控制机理”(50674083)、山东郓城煤矿委托项目“深井高应力巷道围岩破坏机理与控制技术的研究”及山东郓城煤矿埋深900m的井下掘进巷道为工程背景,以采矿学、岩体力学、弹塑性力学、断裂力学等理论为基础,通过相似材料模拟、理论分析、数值模拟、现场实测及工程实践等手段对煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征开展了试验研究,提出了适合于煤矿深部开采巷道围岩支护技术和方法。
本文的研究内容主要包括以下几个方面:利用大尺度三维地下工程综合模拟实验系统对煤矿深部开采条件下的巷道开展了“先加载,后开挖”的相似材料模拟试验。
采用自行设计制作的气压芯模支护结构、可缩支护结构及无支护模拟了不同支护方式下的巷道围岩的破坏特征,利用主方向应变传感器获得了试验加载过程中的荷载传递规律和巷道围岩周围主应力大小及其方向的演化规律,采用位移计获得了有支护和无支护巷道围岩的收敛变形规律;分析了相似材料模拟试验获得的深部高水平应力条件下不同支护形式的巷道围岩破坏特征,研究了巷道围岩内部和掘工作面的主应力大小及方向演化与巷道围岩变形破坏的关系,通过巷道围岩表面位移的收敛规律对不同支护形式的支护作用进行了分析;根据相似材料模拟试验中深部开采巷道围岩的变形破坏特征及破坏区的范围,并采用钻孔摄像测量系统对郓城煤矿已掘巷道的变形破坏特征进行了观测,结果表明与相似材料模拟所获得的现象是一致的。
深部矿井动压回采巷道围岩大变形破坏机理袁越;王卫军;袁超;余伟健;吴海;彭文庆【摘要】针对深部动压回采巷道的大变形失稳破坏及其控制难题,建立了深部动压环境下圆形巷道力学模型,导出了塑性区边界隐性方程式.在此基础上,对深部动压巷道塑性区形态演化规律进行深入分析,阐明了第Ⅰ类及第Ⅱ类蝶形塑性区形成的力学条件,界定了塑性区恶性扩展及其临界的定义,揭示了深部动压回采巷道的变形破坏机理.结果表明,开采动压影响比常规条下围岩更易产生蝶形塑性区,且蝶叶发育尺寸、塑性破坏范围更大.随着动压影响的增强,巷道区域应力场成为超常规的超高应力场,巷道顶底、两帮的塑性破坏进一步向深部扩展,变形加剧,致使塑性区恶性扩展,最终造成围岩大变形破坏.对于深部动压回采巷道的设计、支护应充分考虑如何避免或降低动压的影响,改善围岩应力环境,减小蝶叶塑性破坏深度,以便更好地维护巷道.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2016(041)012【总页数】11页(P2940-2950)【关键词】深部矿井;动压回采巷道;大变形;破坏机理;塑性区【作者】袁越;王卫军;袁超;余伟健;吴海;彭文庆【作者单位】南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室,湖南湘潭411201;煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201;南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室,湖南湘潭411201;煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201;南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室,湖南湘潭411201;煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭411201;湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201【正文语种】中文【中图分类】TD353相关资料表明，我国已经探明的煤炭资源储量，其中约60%的埋藏深度大于800 m。
深部开采中的冲击地压防治发布时间：2022-08-22T07:32:05.474Z 来源：《工程建设标准化》2022年8期作者：孟宪华孔祥民[导读] 我国的矿产资源十分丰富，储量也居于世界前列，但随着矿产资源开采力度的不断增加，浅层矿藏已被开采殆尽，为满足社会生产的需求，深部开采就成为矿藏开采的主流模式。
孟宪华孔祥民山东义能煤矿有限公司山东省济宁市 272000摘要：我国的矿产资源十分丰富，储量也居于世界前列，但随着矿产资源开采力度的不断增加，浅层矿藏已被开采殆尽，为满足社会生产的需求，深部开采就成为矿藏开采的主流模式。
但开采深度的增加，使得开采地区的深部或者构造应力很高的区域稳定性降低，临空岩体突发式破坏的发生概率不断增加，这种冲击地压也被称为岩爆，是矿山开采导致岩体中聚积弹性变形势能在一定条件下的突然爆发和释放，也是造成深井矿山安全事故的主要因素。
本文就深部开采中的冲击地压防治进行探析。
关键词：矿山产业；深部开采；冲击地压；防治方法引言：随着矿山开采深度的不断增加，冲击地压的发生概率也随之上升，为保护矿山开采工作人员的人身安全，促进矿山企业的健康发展，就需要加强深部开采中的冲击地压防治。
本文以某深部开采的煤矿为例，就冲击地压发生的影响因素和特征进行概述，并对冲击地压的检测技术和防治技术进行分析，进而有效的控制深部开采中的冲击地压，降低安全事故的发生概率，切实保护煤矿企业工作人员的人身安全以及生产的顺利进行。
希望对煤矿行业的安全生产和健康持续发展有所助益。
1.煤矿深部开采工程的基本概述某煤矿位于位于中西部，煤炭资源储量十分丰富，近年来随着浅层煤矿的开采殆尽，增加了煤矿开采的深度，在深度大于600m的地下进行煤炭资源的开采。
该煤矿的可开采每层主要分为3#、 6#、 9# 和 15#每层，随着开采深度的增加，9#煤层在开采过程中出现了多次冲击地压现象，不仅造成了作业面巷道变形和支架损毁，也发生了瓦斯超限现象，严重威胁到了开采人员的人身安全。
陈矿字…2007‟22号签发人：马正兰
关于启动《深部煤岩体变形破坏特征及
软岩巷道支护技术研究》项目的请示
龙宇公司：
陈四楼煤矿按照年初排定生产接替计划，最迟将在下半年进行北四采区下部集中轨道巷及排水系统峒室的掘进。
根据本区深部已掘部分巷道的矿压显现现状，该区原岩应力水平较高，矿压显现比较强烈，巷道支护难度较大。
我矿在去年年底针对此问题编制的2007年科技项目《深部煤岩体变形破坏特征及软岩巷道支护技术研究》计划已上报公司，该项目在公司2007年科技项目计划中已经下达。
为此，我矿请求启动该研究项目。
妥否，请批示。
附件：《深部煤岩体变形破坏特征及软岩巷道支护技术研究》方案
二〇〇七年三月三日
主题词：科技项目支护技术△请示
主办：陈四楼煤矿 2007年3月3日印发
（共印5份）
《深部煤岩体变形破坏特征及软岩巷道
支护技术研究》方案
一、研究目的
近几年来，在陈四楼煤矿的一些下山采区的深部，先后出现一些煤、岩巷道支护极其困难的问题。
例如，矿井北翼的二、四采区的一些巷道：四采区下部车场、集中皮带运输巷、轨道巷、辅助皮带巷的部分地段、2408下顺槽，二采区轨道下山、皮带下山、行人下山、二采区南翼轨道上山、南翼一号运输上山下段等巷道。
这些巷道与浅部（大巷水平以上）巷道有一些皆然不同的现象值得重视和研究。
例如在浅部的实体煤层巷道，两帮采用φ16圆钢锚杆一般能够满足回采期间的使用要求（巷宽3200mm），而在四采区的2408下顺槽，整条巷道还未掘完，后巷已出现较大的两帮位移，一些特殊地段甚至采用U型钢弧形顶梁支架仍然支护不住。
该采区的集中轨道运输巷，刚掘不到一年，已经不能使用。
为此，针对上述问题进行立项研究。
二、主要研究内容
（一）研究确定陈四楼煤矿二2煤层顶（10米）、底板（30米）岩层中中硬以上岩石的软化临界载荷与软化临界深度。
（二）研究在埋深600—900米范围内20MPa以下低强度软岩巷道支护形式与支护阻力参数。
（三）研究强度大于20MPa各个强度等级（按10MPa一个台阶）的岩体在各个埋深等级（按50米一个台阶）深度的变形破坏特征及其应采用的合理支护形式与支护阻力。
（四）研究“全锚双高”（全锚：全长锚固；高强：Q500及
其以上材质；高阻：屈服极限的80—90%）锚杆的安装工艺、工作阻力及其对不同埋深巷道（600—900米）围岩位移的影响（强度大于20MPa）。
（五）研究高阻（设计工作阻力为临界承压力的80—90%）U型钢圆形可缩性支架的安装工艺与普通U型钢圆形支架可缩支架相比，对不同埋深（600—900米）巷道围岩位移的影响（强度不大于20MPa）。
（六）锚网支护时在不同埋深条件下对各种强度围岩巷道施加的预紧力的大小与工作阻力的相关关系。
（七）研究在软岩加淋水条件下，的巷道施工工艺、支护形式与支护阻力。
三、研究方法
在测定原岩应力与煤层顶、底板岩石力学性能参数的基础上，采用计算机数值模拟与实验室模型试验方法，研究深部煤岩体变形破坏特征及应当采用的合理支护形式与支护阻力。
四、现场工业性试验地点
陈四楼煤矿四采区下部集中轨道运输巷、2408下顺槽、-720排水峒室或-720轨道运输大巷。
五、研究进度与时间安排
（一）原岩应力与巷道围岩岩石力学参数测定。
2007年2—3月份进行并完成。
（二）计算机数值模拟与模型试验（试验内容1—6项），2007年4—8月份完成。
（三）现场工业性试验与矿压观测，2007年9月—2008年1
月完成。
（四）整理资料并撰写研究报告及查新，2008年2—4月份。
（五）组织鉴定，2008年5月份。
六、研究费用
（一）原岩应力测定：
测定四采区下部车场及-720车场的原岩应力。
共2个点，费用：3.5×2=7.0万元。
（二）煤层顶板岩石力学性能参数测定：
两处煤层顶、底板岩石力学测定2万元。
（三）计算机数值模拟及模型试验费：
内容1—6项共计约200种工况，费用80万元。
（四）矿压观测仪器与设备工具费，31.932万元。
试验巷道:岩巷500米，煤巷1000米。
岩巷进行多点位移、表面收敛、锚杆受力、U型钢支架架后受压四种观测。
煤巷进行顶、帮锚杆受力，顶板离层，两帮收敛及两帮位移观测。
1、多点位移观测(岩巷)。
每个断面布置5个测点，共布置17个测站(每30米1个),85个测点,需多点位移计85套，费用400×85=34000元。
2、收敛计4个，8000元。
3、测力锚杆30根，30000元
4、锚杆测力计(用于煤巷顶、帮锚杆受力观测，每30米一个测站，每个测站顶部及两帮各1个，共33个测站，99个测点)99
个，380×99=37620元。
5、顶板离层仪，33个(30米1个测站,下同)，3300元。
6、多点位移计(煤巷),66个,400×66=26400元。
7、压力盒（观测U型钢支架受力），10组，每组5个，共50个，500×50=25000元。
8、设备、工具费,15.5万元
其中:风动注浆泵2台，2.5万元。
300升搅拌机4台，2万元。
电动注浆泵2台，4万元。
1000升搅拌机4台,5万元。
、
扭矩放大器10台，2万元。
（五）研究费用总计
7+2+80+31.932=120.932万元。
